郭磊，孙文东，丰旺，于涛

1 概述

目前电厂发电使用最广泛的燃料仍是煤炭，煤炭燃烧排放的二氧化硫等气体会对空气造成污染。为减少二氧化硫的排放，进一步保护环境，国家发改委、环保总局联合发布了《燃煤发电机组脱硫电价及脱硫设施运行管理办法（试行）》，明确规定了脱硫设施建设安装、在线监测、脱硫电厂电价加价、运行监管、脱硫产业化等方面的政策措施。

电厂脱硫一般采取石灰石-石膏脱硫工艺，该工艺是目前世界上技术最成熟、使用最广泛的脱硫工艺。实际运行经验表明，电厂脱硫石灰石粉（石膏）细度在45～75μm时脱硫效果最佳。

目前，国内外用于制备45μm和60μm石灰石粉的设备主要有球磨机和立式辊磨机两种，其中，立式辊磨机在石灰石粉制备方面比球磨机更加节能，烘干效果较好，占地面积较小，土建投资较少，因此，大部分电厂脱硫制备石灰石粉开始采用辊磨方案。

我公司一直致力于立式辊磨的研发设计，为客户提供辊磨系统化解决方案。2017年5月，陕西榆林某公司与我公司签订了年产50万吨脱硫石灰石粉辊磨系统供货合同，其粉磨系统工艺由我公司设计。

2 TRML36.4石灰石粉磨系统工艺流程和主要参数

2.1 粉磨工艺流程（图1）

2.2 主机配置参数（表1）

3 TRML36.4脱硫石灰石辊磨的技术特点

3.1 模块化设计

磨辊、摇臂、磨盘根据模块化标准设计规范，采用最新的模块化通用设计，大大提高了设计开发效率，减少了图纸的错误率，同时提高了备品备件的可互换性；磨机采用4辊布置方案，磨辊检修或更换备件时，可保证对向两个磨辊单独运转，满足70%的设计产量，降低了停机率。

图1 TRML36.4石灰石粉磨系统工艺流程图

3.2 有限元分析及优化设计

根据中国水泥发展中心对石灰石物料粉磨试验报告的分析，相对于普通生料，石灰石物料易磨性差且细度要求高，因此，针对主要粉磨部件和选粉部件，TRML36.4脱硫石灰石辊磨在原有TRMR36.4生料辊磨的基础上进行了有限元分析和优化设计。

磨盘、摇臂、磨辊等承受粉磨载荷的关键部件在原有生料磨的基础上通过有限元分析和优化设计（图2～图5），在关键部位应力没有明显变化的前提下，实现了轻量化的目标。

表1 TRML36.4粉磨系统主机配置

3.3 结构特点

TRML36.4脱硫石灰石辊磨是我公司针对粉磨脱硫石灰石而设计的，其主要结构特点如下：

（1）具有自动抬辊、落辊功能，可实现空载启动，降低启动力矩。

（2）辊套和磨盘衬板采用“铸钢+堆焊”的形式，磨损后可补焊重复使用。

（3）磨辊可通过翻辊装置翻出磨外，便于检修和维护。

（4）采用多层螺栓固定式挡料圈，螺栓规格多样，可灵活组合成多种挡料高度，便于在调试中控制料层。

（5）风环为普通无百叶结构，可通过在4个磨辊下方增减遮挡板，控制通风面积，灵活调节风环风速。

（6）可实现对向两个磨辊单独运转，另外两个磨辊抬起不工作，提高运转率。

（7）摇臂与中壳体采用新型三道密封结构，可减少磨机漏风量。

（8）采用动静态笼型高效选粉机，转子转速变频调节，选粉效率高。

图2 盘体有限元分析

图3 辊轴有限元分析

图4 上摇臂有限元分析

图5 下摇臂有限元分析

图6 TRML36.4脱硫石灰石辊磨现场运行图

4 TRML36.4脱硫石灰石粉磨系统的应用情况

2018年5月，TRML36.4脱硫石灰石粉磨系统在陕西榆林某公司开始带料试车，磨机一次投料成功，各运行参数正常，于2018年9月达标达产，各项指标均满足合同要求。图6为TRML36.4磨机现场运行图。

4.1 石灰石原料

粉磨所用石灰石原料粒度相对较小（图7），原料配比如表2所示。

4.2 成品

石灰石成品检测结果见表3。

表2 原料配比

4.3 产量与电耗

磨机原料配比、喂料量及产量情况见表4。

表3 石灰石成品检测结果

表4 原料配比、喂料量及产量

表5 SR3700选粉机运行情况

图7 石灰石原料外观

图8 磨机中控画面

根据在考核期间对磨机电耗的统计数据，估算磨机主电机电耗为10.5kWh/t，循环风机电耗为11.3kWh/t。中控室操作画面如图8所示。

4.4 风温与风压

磨机稳定运行时，磨机入口温度控制在135℃左右，入口负压550～600Pa；磨机出口温度85℃左右，出口负压4 500～5 000Pa左右，磨机压差为4 000～4 500Pa。

4.5 研磨压力、磨机振动和料层情况

有杆腔压力8.0MPa，磨机运行正常，垂直振动值在1.5～2.5mm/s，挡料圈高度85mm，料层厚度基本稳定在55～60mm，波动较小。

4.6 磨机喷水情况

在无喷水情况下，磨机振动大，难以形成稳定料层，较难平稳运行。当喷水量控制在35L/min时，磨机运行平稳，粉磨效率较高。

4.7 选粉机

磨机稳定运行期间的选粉机运行情况如表5所示。

5 结语

TRML36.4脱硫石灰石辊磨的现场运行情况表明，TRM型石灰石辊磨技术在脱硫石灰石粉磨领域已经非常成熟，该磨机的成功投产是TRM型辊磨在水泥行业外其他工业领域的又一成功应用实例。